温热种质融合选育适于印度尼西亚的玉米新品种

2019-08-16 04:05王志武陈凯齐世军赵苏娴程文卢增斌丁照华
山东农业科学 2019年6期
关键词:印度尼西亚高产栽培技术

王志武 陈凯 齐世军 赵苏娴 程文 卢增斌 丁照华

摘要:本研究归纳出采取温热种质融合选育适宜印度尼西亚玉米品种的可行思路;选育出适于印度尼西亚种植的玉米杂交种CI01、CI02和CI03,并针对当地雨季生产特点集成了一套高产栽培技术,实现良种良法配套,三个品种均具有较高的产量潜力。

关键词:印度尼西亚;玉米遗传育种;高产;栽培技术

中图分类号:S513.03  文献标识号:A  文章编号:1001-4942(2019)06-0035-03

Abstract A technology of fusing temperate and tropical germplasms to create new maize varieties was studied in this research. Three maize hybrids CI01, CI02 and CI03 suitable for cultivation in Indonesia were bred by the above technology. And also, a set of high-yielding cultivation technology was integrated specially for maize production in rainy season. These three varieties showed a high-yielding potential through the combination of improved varieties and methods.

Keywords Indonesia; Maize genetic breeding; High yield; Cultivation technology

玉米是印度尼西亞(以下简称印尼)第二大粮食作物,产量居世界第六位。该国光热和雨水资源充沛,全年均可种植玉米,雨季总产占全年的65%左右。玉米籽粒主要用于饲料工业,少部分用于食用和淀粉生产[2]。

印尼的玉米研发呈多元化,其国内玉米育种和跨国公司育种各自具有不同特点,水平不一。我国利用外来玉米种质已取得一些成功经验,跨国公司在我国也已开展较长时间的玉米育种和品种推广工作。客观分析印尼的玉米研发水平和特点,并借鉴我国玉米研发取得的成功经验,开展适宜于印尼的玉米品种选育,具有重要意义。

1 玉米育种实践

经过不断发展,印尼的玉米生产和研发水平正逐步提高,已由大量使用常规种子(包括原始群体)、双交种逐步发展到大量使用玉米单交种。目前,印尼的玉米育种主要由两类科研群体开展。一是其国内科研单位,如Agricultural Faculty of Hasanuddin University(印度尼西亚国家作物研究所),其主要应用的杂种优势模式是热带硬粒型种质×热带硬粒型种质,育出的品种株型为中间型,耐密性一般,植株茎叶较繁茂,占据着印尼中等及以下水平的玉米生产区域。二是跨国种业公司,如Monsanto Company(孟山都种业公司)、Pioneer Company(先锋种业公司)、Charoen Pokphand Group(正大集团),这类公司选用的种质资源不再局限于印尼国内的种质材料,而呈多元化特点,有效融合了自主创制的外来种质;育成的品种出籽率、株型、耐密性明显优于印尼本土育种单位选育的品种,占据着中高端市场和高生产水平地区,如印尼的爪哇岛。

系统梳理我国部分玉米杂种优势群和杂种优势模式后看出,“PB×塘四平头” 杂种优势模式是我国利用外来种质的创新与突破,玉米杂交种鲁单981是典型代表;“Reid×Lanc.”杂种优势模式是美国经典的杂种优势模式,也是我国广泛应用的杂种优势模式,玉米杂交种先玉335是典型代表。据此,将PB、Reid群定义为A类,将塘四平头、Lanc.群定义为B类,再选取骨干自交系对外引种质材料进行配合力测定,按照定性原则将其归为A类或B类。之后按照类群划分原则,对印尼优异玉米种质分别与相近的类群种质进行融合创新,进而根据育种目标导向综合利用杂交、回交技术,结合运用诱变、单倍体育种和分子标记辅助育种技术创制优良自交系,组配杂交种,由此形成一套可行的育种思路。

自2012年与印尼开展科技合作以来,采取以上育种思路,经过连续多年的种质融合创新和新品种选育,已育出多个表现优良的苗头杂交种,2016—2017年已多点鉴定,2018年暂定名为CI01、CI02 和CI03。

2 产量表现

按照良种良法配套思路,结合印尼气候特点,2018年3月,在印尼东爪哇省谏义里县雨季开展品种高产栽培试验,通过对我国现有成熟生产技术进行适应性改造,形成与新选育杂交种CI01、CI02和CI03相配套的技术措施。试验地为富含黑色火山灰的砂质壤土,当地年降雨量为1 600~2 200 mm[3]。试验采用大区设计,不设重复。每个玉米品种播种0.1 hm2,每公顷播种密度99 000株。2018年5月,邀请印度尼西亚国家谷物研究所、哈山努丁大学等单位的专家进行测产验收,每品种随机选取4个样点进行测产。结果显示,玉米新品种CI01、CI02和CI03的平均产量分别为13.58、13.75、12.77 t/hm2,平均为13.37 t/hm2(表1)。

3 高产配套技术集成

印度尼西亚土壤多为砂质壤土、透水性好,光照资源充沛。气候特点鲜明,一年无四季之分,只分为雨旱两季。雨季玉米产量占全年的60%。针对雨季,将我国现有成熟技术进行适应性改造,并经技术熟化和高产验证,初步形成一套有针对性的技术体系,增产效果显著。主要包括:

3.1 整地起垄提高播种质量

改变人工起垄传统,整地后改用小型机械旋耕起垄播种,提高工作效率和起垄质量。垄背宽60 cm,垄沟宽40 cm,垄高35 cm。

3.2 覆膜综合防控杂草

将具备反光性能的菜用地膜(膜厚0.08 mm)创新性地用于玉米种植,通过反光补充给玉米群体,提高光能利用率,以利于提高种植密度。同时,可高效防控杂草,减少除草剂使用量。

3.3 单粒精播提高密度,确保单位面积收获穗数

改变印尼传统的粗放播种习惯,实施单粒精播,既可减少用种量、节省劳动力,又能保证苗齐、苗匀、苗壮,进而提高产量。

3.4 坚持预防为主,科学高效防草

播种后直接喷施专用除草剂,如先正达公司的除草剂Calaris(硝磺草酮+特丁津),随即覆盖反光膜,避免多雨天气造成除草剂失效,保证一次性灭草。

3.5 雨季科学施肥

雨季分期施肥,每公顷均匀底施氮磷钾复合肥1.5 t和腐熟有机肥3.0 t,整地后旋耕起垄。玉米小喇叭口期每公顷追施氮磷钾肥总量的40%,为0.24 t,灌浆期续补20%,为0.12 t。

3.6 适时晚收

在不影响茬口的情况下坚持适当延迟收获,尽可能不留茬口空档期。

4 讨论与结论

据报道,印尼的代表性玉米杂交种SEMAR、HJ、JH和BIMA等,平均产量潜力在8.5~13.6 t/hm2[4]。2018年印度尼西亚国家作物研究所选育的玉米杂交种NASA-29产量潜力为11.9~13.7 t/hm2。可见,通过国际科技合作选育玉米杂交种,并集成配套技术进行示范推广,具有高产高效可能。

品种选育和配套技术集成试验表明,优良玉米品种和综合配套技术结合可以增产增效。玉米单粒精播较常规播种节省用种量50%以上,且不需人工间苗定苗,每公顷节省人工5个,降低玉米生产成本5%左右。一次性喷施除草剂防控杂草同比节约除草成本50%。机械起垄同比节省人力成本50%。采用玉米综合增产技术较常规大田生产增加籽粒产量20%以上。

经过初步育种实践、技术集成和高产创建,作者认为,借鉴国内外育种成熟经验和思路,也同样适于印尼的玉米品种。良种良法配套、持续开展高产攻关是美国玉米发展的成功典范,中国也借鉴这些成功经验[5]。以高产攻关为样板,示范带动玉米生产水平提高,未来印尼的玉米生产发展也同样需要尝试。高密度种植是玉米实现高产的主要措施,该试验采取的每公顷密度99 000株高于印尼大田玉米生产,建议未来选育耐密高产玉米品种,顺应世界玉米生产发展趋势[6]。

参 考 文 献:

[1] Ir Hj Apiaty Kamaluddin. Empowerment of farmers and sustainable strategies towards the self-sufficiency of rice and corn in Indonesia [J]. Int.J.Curr.Res.Biosci.Plantbiol.,2017,4(2):45-53.

[2] Orden D,Thomas M. Agricultural policies in Indonesia[R]. IFPRI,2004.

[3] Setiawan K,Basri M. An analysis of efficiency the production of commodities corn in Belu,East Nusa Tenggara,Indonesia[J]. IOSR Journal of Environmental Science,Toxicology and Food Technology (IOSR-JESTFT),2017,11(10):64-69.

[4] Muhammad Aqil, Rahmi Yuliani Arvan. Deskripsi varietas unggul jagung[M]. Maros:Balai Penelitian Tanaman Jagung dan Serealia,2016.

[5] 王立春,王永軍,边少锋,等. 吉林省玉米高产高效绿色发展的理论与实践[J]. 吉林农业大学学报,2018,40(4):383-392.

[6] Brotodjojo R R R,Arbiwati D. Growth and yield of hybrid corn under different fertilizer[J]. Journal of Advanced Agricultural Technologies,2018,5(2):149-152.

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